L'ampleur des extrêmes et le changement climatique... si on se basait sur des données ?

La science du climat et le climatoscepticisme : deux façons différentes de valider ses affirmations.

2018 a connu  un été de beau temps presque ininterrompu,  pour le bonheur des vacanciers, mais le malheur des agriculteurs,  ce troisième mois d'août le plus chaud depuis le début des mesures et la sécheresse inhabituelle (cf meteosuisse)


Fig 1 : Température journalière à Genève et moyenne de la période 1981-2010  [img]. Source :meteosuisse
Ces extrêmes suscitent des débats au café du coin et parfois dans les salles des maîtres entre climatosceptiques et défenseurs du développement durable - que Genève a introduit dans les buts de la loi sur l'instruction publique art. 10 :  d'éveiller chez les élèves "l'attachement aux objectifs du développement durable".

Quel genre de débat ?

Placer le débat sur le plan idéologique, ou en terme de querelle d'experts ("mon expert est plus expert que le tien") c'est-à-dire un argument d'autorité, ce n'est pas faire de la science. Ni équiper nos élèves d'esprit critique que de dénigrer systématiquement toutes les données, preuves et experts, ni leur enseigner l'adhésion aux indignations de l'enseignant.
La science est débat, mais une forme de débat spécifique, basée sur des données, mises en perspective avec les méthodes et les hypothèses sur lesquelles  reposent ces méthodes et une discussion rigoureuse de la portée et des limites de ces affirmations (Toulmin, 1958).  Ce débat-pour-apprendre  se distingue du débat-pour-gagner (Fisher, et al. 2018 ici.pdf) tellement fréquent en politique, dans les médias et ... dans les récréations.

Des données issues de la recherche  ...

Cette publication Exprériment@l-Tremplins  veut offrir quelques récentes recherches pour faciliter le travail des enseignants qui veulent aider les élèves à discuter en termes de " sur la base de quoi vous affirmez cela ? " Et "Comment ces résultats ont-ils été obtenus ? " et "Y a-t-il d'autres interprétations possibles de ces données ? "
Dans l'avalanche de publications sur ce sujet nous avons sélectionné pour vous deux publications de chercheurs de l'UNIGE et une autre qui pourraient aider à poser des débats en classe.  Nous vous proposons un tremplin vers la science : Jump-to-science.
  

Des données actuelles sur la fréquence des évènements extrêmes

Les extrêmes climatiques sont plus fréquents

Un article de Coumou, D., & Rahmstorf, S. (2012)  analyse la fréquence d'évènements extrêmes de chaleur  et de précipitation  dans un article de Nature Climate Change ici. 
L'article recense dans une table p. 492 les évènements record et leurs impacts (l'été 2003 qui a causé 70'000 morts en Europe par exemple).
L'article étudie ensuite si ces extrêmes de température, de précipitations et d'orages peuvent mis en rapport avec le réchauffement climatique "Here, we ask the simpler question of whether the unprecedented extremes observed during the past decade are related to climatic warming"

L'étude s'appuie sur le fait que la fréquence des évènements (dépassant un seuil déterminé) révèle un changement de climat : ils disent plus précisément

 "In a stationary climate, the number of threshold-exceeding extremes should remain constant over time. Therefore, if a trend is detected in their number then this can be attributed to non-stationarity, that is, climatic change. "

Sébastien Castelltort indique que ce point est central pour comprendre l'article : "Dans un climat stationnaire (i.e. qui ne change pas), le nombre d'évènements extrêmes (i.e. définis comme excédent un certain seuil) reste normalement constant au cours du temps. Donc, si une tendance est détectée dans leur nombre (à la baisse ou à la hausse), cela peut être associé à une non-stationnarité du climat, i.e. un changement climatique"

Coumou, D., & Rahmstorf, S. (2012) ont donc compilé les données  disponibles pour établir ces variations de fréquences et les variations du climat pour déterminer les corrélations et discuter les causalités sur la base de modèles bien établis par exemple (Sébastien Castelltort (p. 493) précise que  "Super-Clausius-Clapeyron" signifie  les précipitations augmentent de plus que 7% avec 1°C d'augmentation de T°. Une des explications invoquées est de lier cet effet à l'augmentation des phénomènes convectifs locaux qui augmente aussi avec la T°")  . 

Ils ont aussi compilé la fréquence des extrêmes de température (cf. Fig 1a) établi la fréquence pour chaque décennie des étés extrêmes (ceux dont la température dépasse le 95ème percentile de la distribution 1500-2002) : cf. Fig 1b


Fig 2: En haut (a) fréquence des extrêmes de température et la répartition normale. b)fréquence pour chaque décennie des étés extrêmes (ceux dont la température dépasse le 95ème percentile de la distribution 1500-2002)  [img]. Source :Coumou, D., & Rahmstorf, S. (2012)

Ils concluent avec la prudence des scientifiques sérieux

"Many lines of evidence — statistical analysis of observed data, climate modelling and physical reasoning — strongly indicate that some types of extreme event, most notably heatwaves and precipitation extremes, will greatly increase in a warming climate and have already done so."
Et ajoutent quand même pour les gens pressés que ces données étayent fortement le fait que des extrêmes de chaleur  et de précipitation sans précédent se manifestent et sont liés à l'action de l'homme :
"  the evidence is strong that anthropogenic, unprecedented heat and rainfall extremes are here"

Nous espérons avoir donné au lecteur l'envie de lire  cet article (que les membres peuvent obtenir) et d'y trouver les données pour leurs élèves

L'analyse des effets et l'ampleur des débordements de rivières  - notamment dans les pays montagneux

D'autres chercheurs de l'UNIGE ont étudié les traces de débordements de rivières résultant de réchauffement climatiques  dans le passé  (Chen, C.,  … Castelltort, S., 2018))  - dans l'idée que cela peut aider à estimer les effets du réchauffement en cours sur nos régions aux pieds de montagnes importantes. Ils ont étudié l'enregistrement sédimentaire déposé au front des Pyrénées alors qu'elles étaient en formation il y a 56 Millions d'années. Et en français ? 

• Un excellent article dans le journal de l'UNIGE à propos de cette publication  : Le réchauffement du Paléocène a dévasté les Pyrénées espagnoles
  Il y a 56 millions d'années, une augmentation de la température globale de 5 à 8 degrés sur vingt mille ans a provoqué des crues qui ont dévasté une région entière au nord de l'Espagne. Un avant-goût du réchauffement climatique bien plus rapide qui se prépare

Quelques extraits de cette très bonne vulgarisation pour vous donner envie d'aller lire l'article d'origine :

Un réchauffement global a eu lieu il y a 56 millions d'années (PETM). En  10 000 à 20 000 ans à peine, la température moyenne de la planète a augmenté de 5 à 8 degrés et des palmiers se sont mis à pousser au pôle Nord

Sebastien Castelltort et son équipe ont mesuré la taille de milliers de galets charriés par des cours d'eau fossiles des Pyrénées espagnoles, qui permettent d'observer les anciens chenaux de rivières et d'en connaître la largeur à ces époques lointaines. Grâce à la relation directe qui existe entre cette valeur et la pente des rivières, les chercheurs ont pu calculer la profondeur et le débit de ces dernières.
Ces traces indique que le réchauffement a transforme profondément le paysage et produit  des crues exceptionnelles,  tous les 2 à 3 ans, qui étaient jusqu'à 14 fois plus importantes qu'auparavant. Les rivières se sont élargies, parfois de façon spectaculaire, passant ainsi parfois de 15 mètres à 160 mètres de largeur conduisant à la disparition de la végétation au profit d'un décor de galets. Un scénario catastrophe que décrit un article paru le 6 septembre dans la revue Scientific Reports Chen, C., … Castelltort, S. (2018). ici.

Fig 3 :Largeur et  profondeur des canaux enregistrées avant et pendant le PETM. la figure montre bien la différence entre avant (points bleus) et après  (points orange)  et actuel (carrés blancs et gris). Cf légende complète ici   [img]. Source :  Chen, C., … Castelltort, S. (2018).

Sachant que les derniers modèles climatiques prévoient même une augmentation de la température globale jusqu'à 100 fois plus rapide que durant cet évènement on peut s'interroger...

Sébastien Castelltort  précise que "Là, c'est dans le passé, i.e. pas une prédiction, mais plutôt du "journalisme scientifique" au sens où nous sommes allés voir ce qui s'est passé, et nous fournissons des chiffres."
Il avertit :  «Avec une multiplication par 14 de l'amplitude des crues, nous nous trouvons face à des effets que nous ne comprenons pas. Ils s'expliquent peut-être par des facteurs locaux ou encore par des effets qui ne sont pas encore incorporés dans les modèles climatiques actuels. Notre étude prouve en tout cas que les risques associés au réchauffement climatique sont plus importants qu'on ne le pense généralement.» —

En scientifique prudent il évoque les limites de cette étude : " Question de l'analogie avec le futur, la Terre va t'elle répondre comme elle a répondu ?"

Et en français ? 

Sébastien Castelltort annonce l'ouverture du Terrascope, hébergé pour l'instant par le Physiscope mais qui rejoindra le Scienscope à l'automne 2019

  Academic rigour, journalistic flair.(Malgré son nom ce site publie des articles en français : )

• Arnaud, P., Javelle, P., Barbero, R., & Martin, É. (2018). Avec le changement climatique, une intensification des pluies extrêmes et des crues éclair ? The Conversation, 4 Octobre, 2018

Quelle part pour les causes humaines dans ces évènements climatiques ?

Une news par Schiermeier, Q. (2018) ans  Nature (ici) présente une sources intéressante qui compile et aide à s'informer sur les recherches établissant la part causée par l'humain (anthropogénique) des évènements climatiques extrêmes. La News présente une compilation par Nature.  Ils renvoient vers les articles d'origine. Cette figure 4 synthétise leurs conclusions :


Fig 4: Une compilation par Nature (2004-2018) de recherches sur la part causée par l'humain (anthropogénique) des évènements climatiques  [img]. Source : Schiermeier, Q. (2018).

Apprendre à vivre avec l'incertitude quantifiée : un devoir citoyen pour l'enseignement des sciences ?

Ces articles mettent bien le doigt sur la difficulté : le public (ou est-ce les médias?) veut des réponses simples. or le monde est complexe.
Apprendre aux élèves à se faire une opinion sur des probabilités dans un monde d'incertitudes est certainement un  des enjeux les plus cruciaux de l'éducation citoyenne.

"De nombreux climatologues (y compris nous-mêmes) répondent régulièrement à des appels de médias suite à des événements extrêmes : en disant qu'un événement particulier ne peut pas être directement attribué au réchauffement climatique. Cela est souvent mal compris par le public, comme si cela signifiait que l'événement n'est pas lié au réchauffement climatique, alors même que c'est peut-être le cas - nous ne pouvons tout simplement pas en être certains. Si un dé pipé s'arrête sur un six, nous ne pouvons pas dire que ce résultat particulier est dû à la tricherie - la question est mal posée. Ce que nous pouvons dire, c'est que le nombre de six lancés est plus grand avec les dés pipés (peut-être même beaucoup plus grand). De même, la probabilité de certains types de conditions météorologiques extrêmes augmente dans un climat en réchauffement (peut-être même beaucoup). L'attribution n'est pas une question de "oui ou non" comme les médias pourraient préférer, c'est une question de probabilité. Il est très probable que plusieurs des extrêmes sans précédent de la dernière décennie ne se seraient pas produits sans le réchauffement climatique anthropique. Une analyse détaillée peut fournir des chiffres spécifiques pour certains types d'extrême, comme dans les exemples discutés ci-dessus." Comou, 2012).

Sebastien Castelltort ajoute que pour lui un événement particulier doit être intégré aux statistiques et ne doit pas être vu en isolation des autres, et c'est ainsi qu'en répertoriant les événements individuels on peut commencer à voir des tendances s'affirmer ou s'infirmer. Si une tendance se dessine, chaque événement, plus que "lié" ou pas au changement climatique, "est" le changement climatique.

Comment débattre en classe ces questions vives

Développer l'esprit critique c'est vaste et ambitieux… il y a d'innombrables définitions souvent basées sur Ennis, R. H. (1991). je retiens ici accepter de discuter de manière raisonnée et mettre en perspective ses idées préalables pour entendre les autres arguments rationnels et émotionnels.  Le débat est souvent évoqué en classe mais s'il est pavé de bonnes intentions, il peut conduire à polariser les opinions, à les modifier par les rôles qu'on attribue à chaque groupe, ce qui est éthiquement discutable.  Par ailleurs les recherches en neurosciences mettent bien en évidence un effet crucial des émotions dans la construction des opinions et les questions morales : l'empathie émotionnelle suscitée par la situation focalise sur un aspect du problème et ignore toutes les autres perspectives y compris la raison (Bloom, P., 2017). Ignorer ce fait c'est passer à coté d'une part importante du processus qui conduit aux décisions, et n'aide pas à former des citoyens qui  peuvent intégrer les résultats de la science décisions.
Il ne s'agit donc pas d'ignorer les émotions, mais d'apprendre à comprendre les raisons de celles des autres (empathie cognitive) (Shamay-Tsoory, S. G., et al., 2009).  Et les intégrer raisonnablement avec d'autres informations dans ses décisions.

Une méthode éprouvée pour gérer le débat-pour-apprendre

La controverse constructive (Johnson, D. W., & Johnson, R. T. 2009) est une méthode éprouvée pour gérer le débat de manière constructive (débat-pour-apprendre)

La controverse constructive que je me suis permis d'adapter à la science et pratiquée dans des classes du secondaire II  pourrait être décrite ainsi :

Présenter ou faire élaborer le problème à traiter suffisamment pour que les élèves comprennent bien la question elle-même et les enjeux (les articles ci-dessus en feraient partie … et d'autres.)

Former deux groupes A et B; attribuer la position pro à A et anti à B pour commencer

1)  En groupe identifier les termes des enjeux : en faveur – défaveur
dériver les arguments : chacun des groupes A et B prépare la meilleure présentation possible de la position qui lui est attribuée (cherche à présenter les arguments scientifiques de manière convaincante : sur la base de quelles données repose l'interprétation les limites et la portée de ces conclusions pour l'argument)
2) le groupe A présente la position  pro le groupe B  pose des Q° de clarification, écoute la présentation note les forces / faiblesses et les écrit
2') B présente la position contre , A écoute la présentation note  les forces / faiblesses par écrit

3) discussion ouverte : écouter les arguments de l'autre (noter), réfuter donnée et les raisonnements trouver failles,

4) renverser la perspective attribuer la position pro à B et anti A :
chacun des groupe prépare la meilleure présentation de sa nouvelle position (cherche à présenter de manière persuasive et convaincante)

5) le groupe A présente la position contre,  l'autre  pose des Q° de clarification B écoute la présentation note  les forces / faiblesses par écrit
5') le groupe B présente la position pro, A écoute la présentation note les forces / faiblesses par écrit

6) Synthèse : produire une liste d'arguments avec les forces . On peut éventuellement décider d'une réponse commune (c'est ce que propose Johnson & Johnson ) ou laisser chacun se construire une opinion. 

  
Peut-être qu'on devrait apprendre à Trump cette méthode ?

(Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles…).

Références:

• Bloom, P. (2017). Empathy and Its Discontents. Trends in Cognitive Sciences, 21(1), 24-31. doi: 10.1016/j.tics.2016.11.004
  
• Buchs, C., L. Filisetti, Fabrizio Butera, and A. Quiamzade. "Comment L'enseignant Peut-Il? Organiser Le Travail De Groupe?". In Comprendre Les Apprentissages. Sciences Cognitives Et Éducation, edited by E. Gentaz and P. Dessus, 169-83. Paris: Dunod, 2004.intranet.pdf
• Coumou, D., & Rahmstorf, S. (2012). A decade of weather extremes. Nature Climate Change, 2(7), 491‑496. https://doi.org/10.1038/nclimate1452
• Chen, C., Guerit, L., Foreman, B. Z., Hassenruck-Gudipati, H. J., Adatte, T., Honegger, L., … Castelltort, S. (2018). Estimating regional flood discharge during Palaeocene-Eocene global warming. Scientific Reports, 8(1), 13391. https://doi.org/10.1038/s41598-018-31076-3
• Ennis, R. H. (1991). Critical Thinking: A Streamlined Conception. In: Teaching Philosophy, 14(1).
  
• Fisher, M., Knobe, J., Strickland, B., & Keil, F. (2018). Vous avez dit débat constructif ? Cerveau et Psycho, N° 103, Octobre 2018, p. 78‑82. https://www.cerveauetpsycho.fr/sd/psychologie-sociale/vous-avez-dit-debat-constructif-14718.php | extraits intranet.pdf
• Johnson, D. W., & Johnson, R. T. (2009). Energizing learning: The instructional power of conflict. Educational Researcher, 38(1), 37. https://doi.org/10.3102/0013189X08330540 | Intranet.pdf
• Klimecki, O., & Singer, T. (2013). Empathy from the Perspective of Social Neuroscience. In J. Armony & P. Vuilleumier (Eds.), The Cambridge Handbook of Human Affective Neuroscience (pp. 533-550). Cambridge: Cambridge University Press.
  
• Schiermeier, Q. (2018). Droughts, heatwaves and floods: How to tell when climate change is to blame [News]. https://doi.org/10.1038/d41586-018-05849-9
• Shamay-Tsoory, S. G., Aharon-Peretz, J., & Perry, D. (2009). Two systems for empathy: a double dissociation between emotional and cognitive empathy in inferior frontal gyrus versus ventromedial prefrontal lesions. Brain: A Journal of Neurology, 132(Pt 3), 617-627. doi: 10.1093/brain/awn279
  
• Toulmin, S. (1958). The uses of argument: Cambridge Univ Press.
  
  

La relativité générale et ses applications en cosmologie : un cours pour le secondaire

Une physique du 19ème à l'école : inévitable ? Peut-être pas !

Beaucoup d'enseignants estiment que la relativité et la cosmologie sont hors de portée des élèves du secondaire II… 
Il en résulte que la physique enseignée est essentiellement une physique du 19ème ( je cite une didacticienne de la Physique récemment retraitée).
Alice Gasparini, Docteure en Physique et enseignante au collège a voulu montrer que ce n'est pas inéluctable et a exploré les possibilités. Elle propose un cours et des exercices publiés avec le prof A. Mueller de l'UNIGE.

S'introduire aux notions de la relativité générale et ses applications en cosmologie : un cours pour le secondaire édité chez les Presses Polytechniques et Universitaires Romandes

 À l'occasion du centenaire de la relativité générale (novembre 2015), le pôle national de recherche SwissMAP (« The Mathematics of Physics ») a lancé un projet pédagogique visant à introduire auprès des élèves des écoles secondaires (collèges, gymnases, lycées) les notions de base de la relativité générale et de la cosmologie moderne. Ce projet a abouti à un cours dont l'originalité est celle d'avoir un niveau de transposition se situant entre le « zéro équations » adressé au large public et la géométrie tensorielle réservée aux spécialistes universitaires : il se base uniquement sur les notions de mathématiques et physique enseignées au secondaire post obligatoire. Le but de ce projet n'est donc pas de remplacer les contenus traditionnellement enseignés, mais plutôt de les consolider tout en traitant des contenus motivants pour les élèves.

Gasparini, A & Müller, A. (2017). Cosmologie & relativité générale, Activités pour les élèves du Secondaire II, SwissMAP, Université de Genève.  http://nccr-swissmap.ch/education/highschool/GRcourse

Gasparini, A (2018). Cosmologie & relativité générale, Une première approche. PPUR. Cf. Ici aux presses polytechniques et universitaires romandes 

L'ouvrage comprend 9 chapitres, allant de l'introduction à l'astrophysique jusqu'aux ondes gravitationnelles – dont la première détection historique a eu lieu pile pendant la création du cours – en passant par l'effet de lentille gravitationnelle, les trous noirs et les équations cosmologiques. Sept annexes complètent le cours afin d'intégrer et/ou d'approfondir les notions complémentaires dont le lecteur pourrait avoir besoin pour une compréhension aisée du cours principal. Chaque chapitre possède une série d'exercices y relatifs avec leur correctif. Les énoncés des exercices sont librement disponibles sur le site SwissMAP (les correctifs sont réservés aux enseignants et peuvent s'obtenir sur demande)

Des copies du livre (à nouveau disponible après la rupture de stock PPUR) sont à disposition enseignants intéressées (sur demande).

Le cours peut être dispensé dans sa version intégrale sur deux semestres à raison de 2 périodes par semaine, par exemple dans le cadre d'un cours à option complémentaire (OC PY) du collège genevois. Mais il constitue également une « boite à outils », où les contenus et/ou les exercices peuvent être choisis de manière ponctuelle, et insérés selon le niveau dans un cours de discipline fondamentale (DF PY), ou encore d'option spécifique de physique et application des mathématiques (OS PY-AM).

En effet, le niveau des exercices et des notions varie selon les chapitres :

-       dans les premières séries on trouve des activités ne demandant pas de connaissances préalables spécifiques en physique et faisant travailler les élèves sur des notions comme les transformations d'unités, les ordres de grandeurs ou la proportionnalité ;

-       dans toutes les séries, la plupart des exercices et des activités se base sur les contenus de mécanique, d'ondes, d'électricité et de chaleur du curriculum DF PY ;

-       une partie des exercices des séries relatives aux derniers chapitres demandent des connaissances plus spécifiques en mathématiques, comme l'intégration et la dérivation des fonctions ;

-       quelques exercices demandent des connaissances simples en programmation numérique et applications mathématiques.

De plus, les sujets traités constituent une base idéale pour le développement de travaux de maturité.

Par ailleurs, des thèmes parcourent de manière transversale l'ensemble du cours et constituent un « fil rouge » qui aide les élèves à s'approprier des contenus tout au long de différents chapitres, en consolidant leurs notions de base en mathématiques et en physique. L'ordre et le choix des activités concernant un thème spécifique est flexible et peut s'adapter aux contraintes liées à l'enseignement et au niveau des élèves.

Par exemple le thème « courbure de l'espace et effet de lentille gravitationnelle » débute avec une approche géométrique et intuitive de la notion de courbure pour l'appliquer ensuite à des cas simples d'observations d'anneaux et croix d'Einstein. Des démonstrations et des exercices s'appuyant sur la trigonométrie et l'algèbre complètent la modélisation du phénomène, et des manipulations permettent de tester les prévisions et reproduire les plus belles images de strong lensing en classe (de plus que réviser l'optique géométrique). Les contenus appris dans le chapitre sur l'effet de lentille gravitationnelle s'appliquent naturellement au chapitres suivants : les trous noirs, la courbure de l'univers et les ondes gravitationnelles.

Le thème « comparaison entre l'interaction gravitationnelle et électrique » débute au premier chapitre en introduisant les ordres de grandeur en jeu dans les deux interactions, il est ensuite repris dans les chapitres sur le principe d'équivalence (pour introduire les notions de base de la relativité générale) et sur la chronologie du Big Bang (en comparant gravitation et électromagnétisme à l'interaction nucléaire forte) puis ultérieurement développé dans le chapitre sur les ondes gravitationnelles. Ou encore le thème « expansion de l'univers » introduit dans les premiers deux chapitres les découvertes observationnelles de l'expansion, du fond diffus cosmologique, et celle plus récente de l'accélération cosmique : en avançant dans le chapitres, la modélisation mathématique permet de décrire la dynamique de l'univers et les implications théoriques des observations, jusqu'à l'introduction récente de modèles encore hypothétiques qui essaient de résoudre les problèmes observationnels actuels (inflation, gravité modifiée).

 Alice Gasparini

Formcont : Médecine personnalisée / les modèles 3D pour la classe / Ethologie humaine ?

Formations continues : les modèles 3D en classe, médecine personnalisée, éthologie

La formation continue offre cette année pour les biologistes 4 cours

• La médecine personnalisée PO 423 (2 Me après-midi en février-mars) (prof Hurst,  Antonarakis à confirmer )
  
  
• L'impression 3D pour l'enseignement
  
• SEM18-1 plus technique au SEM
  
• PO 422 plus didactique avec la FC-PO) à TECFA
  
  
• PO-424 - De l'éthologie classique à la biologie du comportement actuelle Rémy Kopp organise avec les Pr. Maurer, Zuberbuhler, Roulin  13 février 2019 (journée):
  

La médecine personnalisée : opportunités et défis pour l'enseignement !

Comprendre les techniques qui  rendent possible un traitement différencié en fonction des caractéristiques individuelles (génome, Big Data, etc.) (prof Antonarakis pressenti, Dr Marie-Claude Blatter)
Prendre la mesure des transformations prévisibles de la médecine et du système de santé.
Enjeux de société découlant de ces transformations : questions éthiques ( prof Samia Hurst)
Explorer les changements dans les contenus et les approches de divers enseignements (F.Lombard)

Fig 1: la médecine classique proposait la même thérapie à tous ceux qui ont le même diagnostic. De plus en plus on peut différencier le traitement en fonction de la personne, de ses caractéristiques génétiques notamment. Source :Ligue suisse contre le cancer

Imprimer des modèles 3D, mais pour quoi faire en classe ? 

L'usage en classe des modèles qu'on fabrique soi-même (notamment de molécules) avec ces imprimantes 3D  qu'on trouve à moins de 500.- ouvre des possibilités considérables mais soulève des questions importantes. Venez découvrir et partager vos expériences. 

• Avec la formation continue de l'ES II (ex PO)  merc. 7 Novembre (après-midi à TECFA) plus didactique : quels usages en classe comment trouver et utiliser  (et comment les préparer pour les faire imprimer) s'inscrire ici
  
  
• Avec le SEM18-1 merc. 20 mars (après-midi) plus technique  :   comment trouver et préparer pour imprimer (et quels usages en classe) s'inscrire ici
  

Un article du Café pédagogique sur l'utilisation des imprimantes 3D en biologie:
http://www.cafepedagogique.net/lemensuel/lenseignant/sciences/svt/Pages/2018/180_Alaune.aspx

Ethologie  et comportement humain ?

Alors que l'éthologie est au programme de plusieurs parcours, elle n'a guère de place dans la formation suivie par plusieurs enseignants. De plus les travaux récents complètent et nuancent les classiques Konrad Lorenz, Niko Tinbergen, etc. 
Notamment en osant discuter le comportement humain et l'interaction gènes et environnement pour déterminer certains choix et actions humaines.

Rémy Kopp organise 13 février 2019 (journée) avec les Pr. Maurer, Zuberbuhler, Roulin  une formation à  suivre absolument :

• PO-424 - De l'éthologie classique à la biologie du comportement actuelle  

Des solutions géospatiales,pour un monde plus durable jusqu'au 12 septembre

online version >> L'Institut des sciences de l'environnement de l'UNIGE a le plaisir de vous inviter au vernissage de son exposition One Planet Des solutions géospatiales pour un monde plus durable le jeudi 30 août 2018 à 18h, à la Salle d'exposition de l'UNIGE, Uni Carl Vogt (66 bd Carl-Vogt). Les alarmes sonnent de toute part: le climat, la biodiversité, les pollutions, la surexploitation menacent l'intégrité même de notre planète. Que pouvons-nous faire? Cette exposition montre comment les outils d'analyses spatiales apportent des solutions concrètes aux enjeux complexes du développement durable à différentes échelles. Pour plus d'informations >> Du 27 août au 12 septembre 2018 Du lundi au vendredi, de 7h30 à 19h Salle d'exposition de l'UNIGE, Uni Carl Vogt (66 bd Carl-Vogt)

Esprit critique et citoyenneté : organisez un café scientifique dans votre établissement avec un-e spécialiste de l'UNIGE !

Le débat scientifique et la rencontre d'authentiques chercheurs ... le fait-on assez à l'école ?

« En matière de culture, on ne peut plus se contenter de connaitre Madame Bovary de Flaubert, Belle du Seigneur d'Albert Cohen, la fugue pour deux - violoncelles de Schubert, et se gausser en public de ne rien comprendre à l'ADN, aux particules élémentaires (celles qui composent la matière, pas le dernier roman à la mode!), à la théorie quantique ou aux nouvelles céramiques industrielles. Les sciences et les techniques font désormais partie de notre univers culturel » (André Giordan, 1998). 

La culture scientifique n'est pas une accumulation d'informations genre Trivial Pursuit …
Si les savoirs sont produits par des spécialistes, les croire par le simple fait de leur autorité, c'est confondre science et croyances...
Les savoirs scientifiques se construisent par l'expérimentation , mais aussi par le débat, l'argumentation comme le souligne Osborne, J. (2010) dans la revue Science (ici).  Et les élèves sont rarement confrontés à ces débats.

Les occasions de pratiquer le débat scientifique en classe sont trop rares, notamment à cause des programmes surchargés, et peut-être aussi à cause de la manière dont les savoirs scientifiques, à la validité soigneusement discutée sont transposés en classe et dans les médias (cf. ici ).

Les élèves sont bombardés de fake news qui se répandent dans les médias sociaux. Une récente étude dans Science (Vosoughi, S., et al., 2018).(ici) montre que les nouvelles qui se répandent le plus vite sont souvent fausses mais sont surprenantes et dégoutantes… 
Dans un monde où les alternative facts sont évoqués par des dirigeants de grandes puissances, il est plus critique que jamais  d'apprendre aux élèves et futurs citoyens l'esprit critique - notamment à propos de la science.

L'esprit Critique ?

Jiménez-Aleixandre, M. P., & Puig, B. (2012) définissent "la pensée critique comme la compétence permettant de développer des opinions indépendantes mais aussi la capacité de réfléchir sur le monde qui nous entoure et d'y participer.
Elle est liée à l'évaluation des preuves scientifiques (un point central de l'argumentation), à l'analyse de la fiabilité des experts, à l'identification des préjugés (les nôtres ou ceux des autres) et à la distinction entre textes scientifique et publicité ou propagande.
Penser de façon critique ne signifie pas remettre en question toutes les données, preuves et experts, mais plutôt développer des critères pour les évaluer.
Cela pourrait impliquer de remettre en question son propre intérêt personnel ou collectif et de dépasser ses valeurs égocentriques. » p. 1012 traduction personnelle

L'UNIGE propose que des spécialistes viennent débattre avec les élèves sur des thèmes très variés (voir liste plus  bas) et dans le cadre de la semaine de la démocratie le 1er et le 5 octobre 2018 offrent des Café de l'UNIGE « Fake news et réseaux sociaux: les démocraties sous tension? »  à organiser dans les établissements scolaires intéressés.
Pour ce faire, les enseignants doivent s'adresser à Dorothée Dumoulin  impérativement avant fin septembre 2018 en ce qui concerne l'organisation de ce Café.

Cafés de l'UNIGE

L'Université de Genève (UNIGE) propose aux collégiens et lycéens de discuter de manière conviviale de questions de sciences, qu'elles soient naturelles, physiques, humaines ou sociales. Echanges directs et discussions autour des questions les plus diverses sont au programme de ces "Cafés de l'UNIGE", qui entendent faciliter l'accès aux connaissances et permettre la découverte d'une filière de formation de l'UNIGE.

Programme Cafés 2018-2019

Les Cafés de l'UNIGE ont lieu dans les collèges et lycées tout au long de l'année, sur demande. Les enseignants doivent s'adresser directement à Dorothée Dumoulin pour l'organisation d'un Café dans le cadre de leurs cours.
Pour ce faire, il leur suffit d'indiquer le Café choisi ci-dessous, de proposer deux ou trois dates envisageables et de mentionner ses coordonnées (nom, téléphone, e-mail, école). Merci de prévoir un délai d'un mois minimum pour la préparation du Café.
Chaque Café ne sera proposé que 2 fois par année; les inscriptions sont à faire dans les meilleurs délais.
Il est également possible de développer avec nous un Café dont la thématique ne figure pas ci-dessous.

Évènement octobre 2018: Semaine de la démocratie! Café de l'UNIGE « Fake news et réseaux sociaux: les démocraties sous tension? »  Dans le cadre de la Semaine de la démocratie 2018, l'Université de Genève, en partenariat avec le Département de l'instruction publique, offre aux collégiens et lycéens la possibilité de discuter et d'échanger de manière conviviale avec des experts du Global Studies Institute et de la Faculté des sciences de la société sur ces thématiques qui animent régulièrement l'actualité. Voter, participer, débattre, sont des actes sérieux qui ont des conséquences sur l'ensemble de la population. C'est la raison pour laquelle le citoyen qui glisse son bulletin dans l'urne ou qui signe une pétition doit avoir accès à une information de qualité. Or, depuis quelques années , on associe souvent à l'information le terme de fake news – faux, truqué. Cette information est largement et rapidement diffusée par les réseaux sociaux à l'échelle mondiale. Les fakes news agissent alors comme de puissants catalyseurs. Dès lors, comment peut-on s'en prémunir pour garantir le bon fonctionnement de nos démocraties? Quel impact ont ces fake news sur la démocratie? Nous prévoyons d'organiser entre le 1er et le 5 octobre 2018, une série de 4 à 6 Cafés de l'UNIGE dans les établissements scolaires intéressés. Pour ce faire, les enseignants doivent s'adresser à Dorothée Dumoulin impérativement avant fin septembre 2018 en ce qui concerne l'organisation de ce Café.

Cafés Sciences naturelles et physiques
Cellules souches: espoirs et problèmes éthiques
Epigénétique et société
Origine de la vie et évolution
Evolutionnisme vs créationnisme
L'intersexualité
Biodiversité et environnement
Les microbes
Les OGM
Les allergies
Immunologie: vaccination et mécanismes
Les maladies émergentes
Les perturbateurs endocriniens: répercussions sur les organismes et les écosystèmes
Oncogénétique: du gène à la consultation clinique
Le don d'organes
Les matériaux supraconducteurs et leurs principales applications
Le LHC et le boson de Higgs
Les enjeux du nucléaire
RMN, spectroscopie infra rouge et ultraviolette
Les exoplanètes
Les défis des mathématiques
Peut-on simuler l'intelligence humaine?
La science est-elle faite que pour les garçons?
Dopage: jusqu'où repousser les limites
Les prothèses intelligentes: à la frontière entre neurosciences et robotique

Cafés des sciences en collaboration avec le NCCR Chemical Biology
A l'interface de la biologie et de la physique: la vie et le principe d'auto-organisation de la matière
La biologie synthétique
Des petites molécules à grand impact
La biologie synthétique (autre approche)
Les interfaces entre disciplines scientifiques, à quoi ça sert?
Le rôle de la membrane cellulaire, à l'interface entre la cellule et son environnement
Les bases moléculaires du mouvement des animaux et des cellules

Cafés Géo
Mondialisation et frontières: discussion autour du concept et de l'expérience de la métropole
Les continents: une fiction géographique
Voyage versus tourisme
Agglomération franco-valdo genevoise
Les migrations

Cafés Sciences humaines et sociales
Développement durable et consommation durable
La vie en ville et le voisinage
Notre smartphone et nous: nouvel objet de civilisation
Vie privée et pratiques de surveillance induites par les nouvelles technologies de l'information
Aspirations des jeunes générations autour de la naissance
Automatisation, robotisation et place de l'humain
Bienfaits et risques des jeux vidéo: Mode d'emploi
Cinéma et émotions
Le cerveau de l'adolescent
Sommeil, quelles vertus? Bien dormir se travaille-t-il?
Psychologie et linguistique
Le Grand Genève: un espace de sécurité?
Le terrorisme
L'Europe et la Suisse
L'avenir de l'UE après le Brexit et l'indépendance de la Catalogne
Les réseaux sociaux
Rousseau et Genève

Cafés Ethique et théologie
Ethique des affaires
Ethique et environnement
Sport, la nouvelle religion?
Les injustices au niveau mondial
Jésus: l'enquête historique
Cathares, hérétiques et sorcières : mouvements dissidents au Moyen Age

Références :

• Giordan, A. (1998). Une didactique pour les  sciences expérimentales. Paris: Belin.
  
• Jiménez-Aleixandre, M. P., & Puig, B. (2012). Argumentation, evidence evaluation and critical thinking Second international handbook of science education (pp. 1001-1015): Springer.
  
• Lombard, F., & Weiss, L. (2018). Can didactic transposition and popularization explain transformations of genetic knowledge from research to classroom? Science & Education, October 2018. http://dx.doi.org/10.1007/s11191-018-9977-8 | free full-text view-only version
• Osborne, J. (2010). Arguing to Learn in Science: The Role of Collaborative, Critical Discourse. Science, 328(5977), 463-466. doi: 10.1126/science.1183944
• Vosoughi, S., Roy, D., & Aral, S. (2018). The spread of true and false news online. Science, 359(6380), 1146-1151. doi: 10.1126/science.aap9559
  

Experiment@l-Tremplins, les 'Scopes et tout ce que l'UniGE offre pour les enseignants

Une offre magnifique pour les enseignants et aussi pour les élèves !

L'université de Genève offre aux enseignants genevois une large palette d'activités pour eux et pour leurs élèves :
En plus d'Expériment@l-Tremplins - spécialement pour les maitre-sse- s- les "Scopes" s'adressent particulièrement aux élèves (via les enseignant-e-s  de science) : Bioscope, Chimiscope, Physiscope. (cf. plus bas par ordre alphabétique pour ne pas faire de jaloux :-))  
L'ensemble de ces activités et de nombreuses autres sont réunies dans  un site et une brochure. Activités et ressources pédagogiques   Cf plus bas.

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La rentrée 2018 au Bioscope ! L'équipe du Bioscope se réjouit d'accueillir vos élèves à partir du 10 septembre 2017, autour d'une quinzaine d'activités scientifiques dans le domaine des sciences de la vie. Une formation continue autour du sexe, du genre et de la sexualité, aura lieu, le jeudi 7 mars 2019, sur une journée, dans le cadre du projet Sciences, sexes, identités. N'oubliez pas l'activité CodeMyFish, qui aborde la génétique autour d'enjeux concrets et actuels: la surpêche et la traçabilité alimentaire.  Télécharger ici la plaquette descriptive des activités 2018-2019 Inscrivez directement vos classes sur notre site Nous offrons en plus, pour le grand public et les familles, des soirées publiques mensuelles comprenant des activités pratiques sur divers thèmes liés à la Biologie et la Médecine. + infos Nos activités se déroulent au Centre médical universitaire à Champel, dans le Bâtiment D, salle D02.1557.a, au niveau de la sculpture ADN. Pour toute question merci de nous contacter sur bioscope@unige.ch Bioscope, Centre médical Universitaire, D02.1557.a 1 Rue Michel Servet ou 9 Avenue de Champel, 1211 Genève 4. Tel 022 379 3742 bioscope@unige.ch

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Activités et ressources pédagogiques offertes par l'UNIGE

L'adresse du site est  : www.unige.ch/ressourcespedagogiques

Journées de microbiologie MICROBES D’HIER, MICROBES DE MAINS 12-13 septembre 2018

11^es Journées de microbiologie MICROBES D'HIER, MICROBES DE MAINS 12-13 septembre 2018 | 18h30
Centre médical universitaire (CMU) – Auditoire M. Champendal (B400)

A cette occasion il y aura deux  Conférences grand public ( cf détails plus bas)

• Mercredi 12 septembre | 18h30  «Hygiène des mains: agir local, penser global»  Conférence du professeur Didier PITTET  (Prévention et contrôle de l'infection, Faculté de médecine UNIGE et HUG)

• Jeudi 13 septembre | 18h30 «Microbes: des nouvelles du passé» Conférence de la Docteure Catherine THÈVES (anthropologie moléculaire, CNRS, Université de Toulouse)

Les chercheurs ont sélectionné une publication pour vous lecteurs d'Expériment@l-Tremplins et Bio-Tremplins : afin de venir à la conférence mieux informé, pour en tirer meilleur profit, pour approfondir après, ou pour ceux qui ne pourraient pas venir. 

Didier Pittet : Le geste qui sauve

Nos mains sont constamment en contact avec l'environnement mais également avec d'autres personnes. Elles sont, par conséquent, en grande partie responsables de la propagation des bactéries. Le lavage ou la désinfection de celles-ci est donc une arme extrêmement efficace pour lutter contre la transmission de ces microbes. Depuis plus de 20 ans, le professeur Didier Pittet contribue grandement à l'amélioration de l'hygiène des mains. La formule conçue à Genève, à base d'alcool et de chlorhexidine, est bien plus efficace et rapide que le lavage traditionnel à l'eau et au savon. Largement diffusée à Genève d'abord, puis à travers le monde, cette solution, partie d'une stratégie reprise par l'Organisation mondiale de la Santé, a permis de faire chuter le nombre d'infections, y compris dans les pays où l'accès à l'eau est difficile. Didier Pittet nous raconte l'aventure extraordinaire de cette invention, et la situe dans l'histoire de l'épidémiologie.

• Le problème : Au moins 500,000 patients sont infectés chaque jour à travers le monde, ce qui provoque la mort de 20 à 50'000 personnes.
• La solution : L'utilisation de rince-mains à base d'alcool permet de réduire le nombre d'infection ainsi que les décès qui en découlent de 50%.

Voir le site de la stratégie mondiale de promotion de l'hygiène des mains :  http://www.cleanhandssavelives.org
Y sont notamment accessibles :
Un livre (Le Geste qui Sauve)  ("L'auteur a fait don de ses droits au. En achetant un livre, vous offrez un flacon de solution hydro-alcoolique à un soignant d'un pays défavorisé, et vous contribuez à sauver des vies." ) ainsi que le film réalisé (Clean Hands)

Voir aussi le  TEDxTalk at http://www.tinyurl.com/AdaptToAdopt

Catherine THÈVES : Le microbiote du passé - l'ADN dans la plaque dentaire - révèle les changements de régime de nos ancêtres !

Catherine THÈVES a spécialement sélectionné une publication pour Expériment@l-Tremplins  : une mesure du microbiote à travers le séquençage de l'ADN retrouvé sur la plaque dentaire de dents depuis le mesolithique à nous qui révèle des changements de régime et l'apparition des bactéries cariogènes plus récemment. 
" Notre recherche a identifié une nouvelle voie pour la recherche bioanthropologique, qui promet de fournir les premiers enregistrements génétiques détaillés de l'évolution du microbiote humain. Cela permet d'examiner directement les effets des transitions nutritionnelles et culturelles et sur la santé humaine dans le temps et de révéler  l'évolution génomique des commensaux et des agents pathogènes humains." Adler, C. J.,et al. (2013) ( notre traduction)

• Adler, C. J., Dobney, K., Weyrich, L. S., Kaidonis, J., Walker, A. W., Haak, W., … Cooper, A. (2013). Sequencing ancient calcified dental plaque shows changes in oral microbiota with dietary shifts of the Neolithic and Industrial revolutions. Nature Genetics, 45(4), 450‑455. https://doi.org/10.1038/ng.2536
  (Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles…).

Fig 1:  Phylum-level microbial composition of ancient dental calculus deposits. [img]. Source :Adler, C. J.,et al. (2013)
De manière plus large cet article montre bien le rôle croissant du traitement de l'information issue du séquençage dans la production de connaissances en biosciences. Selon Morange, M. (2003)  l'ADN n'est plus tant conceptualisé comme une molécule que comme un support d'information et de contrôle des processus vivants.

C'est un changement de paradigme qui  fait progressivement son chemin jusque dans les pratiques en classe et les programmes.

Expériment@l-Tremplins vous aide à vous faire une opinion sur cette évolution : allez lire l'article d'origine !

• Adler, C. J., Dobney, K., Weyrich, L. S., Kaidonis, J., Walker, A. W., Haak, W., … Cooper, A. (2013). Sequencing ancient calcified dental plaque shows changes in oral microbiota with dietary shifts of the Neolithic and Industrial revolutions. Nature Genetics, 45(4), 450‑455. https://doi.org/10.1038/ng.2536

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11^es Journées de microbiologie
MICROBES D'HIER, MICROBES DE MAINS
12-13 septembre 2018 | 18h30
Centre médical universitaire (CMU) – Auditoire M. Champendal (B400)

Conférences grand public

(flyer ci-joint)

Hier comme aujourd'hui, les microbes ont toujours cohabité avec nous. Notre histoire est intimement liée à ces micro-organismes et à leur transmission d'une personne à l'autre. Ces 11^es Journées de microbiologie permettent de faire le point sur les moyens de prévenir la propagation de ces microbes, parfois dangereux, mais également de découvrir ce que les micro-organismes qui ont habité nos ancêtres nous enseignent sur notre passé.

Mercredi 12 septembre | 18h30
«Hygiène des mains: agir local, penser global»
Conférence du professeur Didier PITTET  (Prévention et contrôle de l'infection, Faculté de médecine UNIGE et HUG)

Nos mains sont constamment en contact avec l'environnement mais également avec d'autres personnes. Elles sont, par conséquent, en grande partie responsables de la propagation des bactéries. Le lavage ou la désinfection de celles-ci est donc une arme extrêmement efficace pour lutter contre la transmission de ces microbes. Depuis plus de 20 ans, le professeur Didier Pittet contribue grandement à l'amélioration de l'hygiène des mains. La formule conçue à Genève, à base d'alcool et de chlorhexidine, est bien plus efficace et rapide que le lavage traditionnel à l'eau et au savon. Largement diffusée à Genève d'abord, puis à travers le monde, cette solution, partie d'une stratégie reprise par l'Organisation mondiale de la Santé, a permis de faire chuter le nombre d'infections, y compris dans les pays où l'accès à l'eau est difficile. Didier Pittet nous raconte l'aventure extraordinaire de cette invention, et la situe dans l'histoire de l'épidémiologie.

Jeudi 13 septembre | 18h30
«Microbes: des nouvelles du passé»
Conférence de la Docteure Catherine THÈVES (anthropologie moléculaire, CNRS, Université de Toulouse)

Quels étaient les agents infectieux derrière les épidémies historiques? Que nous apprennent les bactéries de la bouche sur l'alimentation à la préhistoire? Comment étudier l'état de santé de nos ancêtres? Ces questions fascinantes piquent notre curiosité. Décryptons ensemble les dernières découvertes sur les microbes de notre passé et relevons les indices sur les restes archéologiques grâce aux outils de la biologie, tout en prenant en compte leurs limites. Dre Catherine Thèves, anthropologue moléculaire, propose une analyse de ces données et tente d'interpréter les résultats actuels au regard de ces interrogations sur le passé.

Animation:

LE GESTE QUI SAUVE

Mercredi 12 et Jeudi 13 sept. dès 17h30 (devant l'auditoire)

>>> informations complètes sur le site web des conférences

Evénement organisé par la Faculté de médecine et la Faculté des sciences de l'UNIGE

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FACULTÉ DE MÉDECINE Université de Genève   022 379 59 11 – facmed@unige.ch www.unige.ch/medecine